全局优化工具箱

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解决多个最大值、多个最小值和非光滑优化问题

开始:

定义和解决优化问题

定义优化问题、应用求解器、设置算法行为、容差、停止标准、可视化和自定义选项。

模型和选择优化方法

把问题描述转换成数学形式,这样你就可以用优化技术来解决它。选择基于问题的方法,用优化变量的表达式来编写目标和约束。然后应用一个自动选择的求解器。另外,选择基于求解器的方法,使用函数和系数矩阵来定义目标和约束。

选择一个解算器

在使用基于求解器的方法时,使用Optimize Live Editor任务来帮助选择适合问题类型的求解器。在基于问题的方法中自动选择求解器。

设置常用选项

设置适用于所选求解器的停止条件。为优化和约束设置公差。加速并行计算。

并行计算的加速。

评估中间结果

使用绘图功能获取有关优化进度的实时反馈。写下你自己的或使用那些提供的。使用输出函数创建自己的停止条件、将结果写入文件或编写自己的应用程序以运行解算器。

用于模式搜索的自定义绘图功能。

全球研究和多部分

应用基于梯度的求解器从多个起点寻找全局最小值。返回其他局部或全局最小值。顺利解决无约束和有约束的问题。

解决比较

使用GlobalSearch生成多个起始点,并在开始非线性求解之前过滤它们,通常会得到高质量的解决方案。万博 尤文图斯MultiStart让您选择本地求解器和各种创建起点的方法。

全球搜索和多部分结果。

选择GlobalSearch选项

指定试验点的数量并调优搜索。

选择MultiStart选项

指定非线性求解器。选择一个方法来生成起始点或使用用户定义的集合。加速并行计算。

代理优化

搜索具有耗时目标函数的问题的全局极小值。解算器为函数构建一个近似值,该函数可以快速计算并最小化。

指定的问题

应用于有界、非线性或整数约束的问题。目标函数不需要是可微的或连续的。

选择选项

为构造初始代理提供一组初始点和可选的目标值。设置要用于代理的点数和最小样本距离。加速并行计算。

模式搜索

使用三种直接搜索算法之一解决优化问题:广义模式搜索(GPS)、生成集搜索(GSS)和网格自适应搜索(MADS)。在每个步骤中,生成并计算点的网格图案。

指定的问题

应用于无约束或有约束、线性或非线性约束的问题。目标函数和约束函数不需要是可微的或连续的。

在怀特山攀登华盛顿山。

选择选项

在轮询选项中进行选择,并设置每个步骤要计算的点数。使用可选的搜索步骤来提高效率。控制网格的更改方式,包括细化和收缩。用并行计算加速。

用于函数值和计算的内置图。

遗传算法

通过模仿生物进化的原理,利用生物繁殖中基因组合的模型规则,反复修改个体点的总体,来搜索全局极小值。

指定的问题

适用于无约束或有界、线性、非线性或整数约束的问题。目标函数和约束函数不需要是可微的或连续的。

选择选项

在创造、适合度缩放、选择、交叉和变异选项中进行选择。指定人口规模,精英子女的数量,和交叉分数。加速并行计算。

具有几个局部极小值的函数。

定制

为创建、选择和变异提供您自己的功能。使用自定义数据类型可以更容易地表达问题。应用第二个优化器来优化解决方案。万博 尤文图斯

解决旅行推销员问题。

粒子群

利用受昆虫群集行为启发的算法寻找全局最小值。每个粒子的运动速度和方向都受到它所找到的最佳位置和群所找到的最佳位置的影响。

指定的问题

应用于无约束或有约束的问题。目标函数不需要是可微的或连续的。

显示每个粒子五个移动路径。

选择选项

通过设置惯性和自、社会调整权重来调整速度计算。设置邻居大小。加速并行计算。

内置绘图功能。

定制

提供你自己的功能来创建初始群。应用第二个优化器来优化解决方案。万博 尤文图斯

随机函数上的粒子群。

模拟退火

使用概率搜索算法搜索全局极小值,该算法模拟退火的物理过程,在退火过程中,材料加热,然后缓慢降低温度以减少缺陷,从而使系统能量最小化。

指定的问题

应用于无约束或有约束的问题。目标函数不需要是可微的或连续的

具有多个局部极小值的函数。

选择选项

在自适应模拟退火、玻尔兹曼退火或快速退火算法选项中进行选择。

模拟退火可视化。

定制

创建功能来定义退火过程,验收标准和温度计划。使用自定义数据类型可以更容易地表达问题。应用第二个优化器来优化解决方案。万博 尤文图斯

多处理器的时间表。

多目标优化

确定具有多个目标和有界、线性或非线性约束的问题的非优势解集的帕累托前沿。使用模式搜索或遗传算法解算器万博 尤文图斯。

解决比较

与多目标遗传算法相比,使用多目标模式搜索算法以更少的函数计算生成帕累托前沿。遗传算法可以生成间距更大的点。

选择模式搜索选项

提供一组初始点。指定所需的Pareto集大小、最小轮询分数和卷更改容差。自动绘制二维和三维帕累托前沿。用并行计算加速。

帕累托表面的三个目标。

设置遗传算法选项

指定保持在帕累托排名前列的个人的比例。自动绘制2D帕累托前沿。加速并行计算。

帕累托面前有两个目标。